火灾燃烧(有水封井)PPT课件.ppt

防火防爆技术基础 1 第一节燃烧概述一 燃浇的本质与燃烧现象根据 消防基本术语第一部分 GB5907 86 以下简称 消防术语 定义 燃浇是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应 通常伴有火焰和发光和 或 发烟的现象 2 1 可燃物一般说来 凡是能在空气 氧气或其它氧化剂中发生燃烧反应的物质都称为可燃物 否则称不燃物 2 氧化剂凡是能和可燃物发生反应并引起燃烧的物质 称为氧化剂 3 点火源 点火能 初始能量 点火源是指具有一定能量 能够引起可燃物质燃烧的能源 有时也称着火源 点火源这一燃烧条件的实质是提供一个初始能量 在这能量激发下 使可燃物与氧化剂发生剧烈的氧化反应 引起燃烧 3 三 燃烧的分类1 按着火方式分 可分为强制着火 点燃 和自发着火 自燃 两类 2 按燃烧时可燃物的状态分 可分为气相燃烧 液相燃烧和固相燃烧三类 3 按燃烧过程的控制因素分 可分为扩散燃烧 物理混合控制 和动力燃烧 化学反应控制 两类 4 扩散燃烧 如果可燃物与氧化剂 空气 的混合是在燃烧过程中进行的 即边混合边燃烧 则这种燃烧称为扩散燃烧 5 动力燃烧 如果可燃物与空气 或其它氧化剂 已均习混合好 并且完全是气相 遇火源而燃烧 爆炸 这种燃烧叫动力燃烧 6 四 不同状态物质的燃烧过程自然界里的一切物质 在一定的温度和压力下 都以一定的状态 固态 液态 气态 存在 这三种状态的物质的燃烧过程及特点是不同的 见下页图 7 8 五 燃烧类型1 闪燃根据 消防术语 的定义 闪燃是在液体表面上能产生足够的可燃蒸汽 遇火能发生一闪即灭的燃烧现象 闪燃是可燃液体的特征之一 在规定的试验条件下 液体发生闪燃的最低温度 叫做闪点 闪点是判定液体火灾危险性的主要指标 9 2 自燃 指广义的自燃 包括本身自燃和受热自燃 加热自燃 本身自燃 某些物质在没有外来热源影响时 由于物质内部所产生的物理 或化学 或生物化学过程产生热量 这些热量在某些条件下会积聚起来 导致升温 又进一步加快上述过程的进行速度 于是可燃物温度越来越高 当达到一定温度时 就会发生燃烧 这叫本身自燃 受热自燃 由外来热源将可燃物加热 使其整体温度达到自燃温度 未与明火接触就发生燃烧 这叫受热自燃 在规定的试验条件下 物体发生自燃的最低温度 叫做闪点 自燃点是判断 评价可燃物质火灾危险性的重要指标之一 10 3 点燃点燃亦称强制着火 即可燃物质与明火直接接触引起燃烧 在火源移去后仍能保持继续燃烧的现象 物质能被点燃的最低温度叫燃点 就目前所接触的资料看 还未见其测定方法 11 下表对各类燃烧类型做一简单比较 12 第二节爆炸概述一 爆炸的概念所谓爆炸是 大量 能量 物理能量 化学能量或核能 在瞬间迅速释放或急剧转化为功和机械能 光 热等能量形态的现象 一般说来 爆炸现象具有以下特征 爆炸过程进行得很快 爆炸点附近压力急剧升高 多数爆炸伴有温度升高 发出或大或小的响声 周围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏 爆炸的最主要特征是压力急剧升高 13 二 爆炸的分类1 发生爆炸的原因和性质分 物理爆炸化学爆炸 又包括分解爆炸和氧化爆炸两类 原子爆炸 核爆炸 2 根据引起爆炸反应的相分为凝相爆炸与不凝相爆炸 气相爆炸 其中凝相爆炸又分为固相爆炸与液相爆炸两类 14 三 可燃气体爆炸 一 分解爆炸气体爆炸某些气体即使在没有氧气的条件下 也能被点燃爆炸 其实质是一种分解爆炸 分解爆炸性气体在温度和压力作用下发生分解反应时 可产生相当数量的分解热 这即为引爆的能量 分解热是引起气体爆炸的内因 一定的温度和压力则是外因 一般说来 分解热在80kj mol以上的气体 在一定条件 温度和压力 下遇火源即会发生爆炸 15 乙炔是最常见的分解爆炸气体 分解爆炸的敏感性与压力有关 分解爆炸所需的能量 随压力升高而降低 当此类气体处于临界压力以下时 就不会发生分解爆炸 16 二 燃爆性混合气体爆炸在工业生产及日常生产中 很多爆炸事故都是由可燃气体与空气形成爆炸性混合物引起的 如可燃气体从工艺装置 设备管线泄漏到空气中 或空气渗入存有可燃气体的设备管线中 都会形成爆炸性质混合物 遇到点火源就会发生爆炸事故 这类爆炸事故应当作为防火防爆工作的重点 17 四 爆炸极限 一 爆炸极限的概念 消防术语 将爆炸极限定义为 可燃气体 蒸汽或粉尘与空气混合后 遇火会产生爆炸的最高或最低的浓度 可燃气体 或蒸气 粉尘 与空气的混合物 并不是在任何浓度下 遇到火源都能爆炸 而必须在一定的浓度范围内 遇火源才能发生爆炸 这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度范围 称为爆炸极限 包括爆炸下限和爆炸上限 爆炸极限一般用可燃气在空气中的体积百分数及可燃粉尘再空气中的质量浓度 g m3标或mg l3 来表示 18 二 实用意义可用来评定可燃气体和可燃液体燃爆危险性的大小 作为可燃气分级和确定其火灾危险性类别的标准 可作为设计依据 可作为制定安全生产操作规程的依据 19 三 爆炸极限数值的确定查资料 只能查到单纯可燃物质的爆炸极限 测试 专业性强 一般单位无法自行测试 估算 有实用意义的是混合物质组成的可燃气体爆炸极限的估算 20 五 粉尘爆炸 一 粉尘爆炸的条件粉尘本身具有可燃性 粉尘悬浮在空气中并达到一定浓度 有足以引起粉尘爆炸的起始能量 21 二 爆炸过程 22 2020 2 6 23 三 粉尘爆炸与可燃混合气爆炸的比较与可燃混合气爆炸相比 粉尘爆炸具有以下特点 1 爆炸起因及条件须形成一定浓度 达到爆炸下限 的悬浮粉尘云才可能发生粉尘爆炸 粉尘燃烧是一种固体燃烧 其过程比气体燃烧复杂 因而粉尘爆炸的感应期长 点燃粉尘所需的初始能量大 24 2 爆炸后果及危害一般说来与可燃气体相比 粉尘爆炸造成的破坏比较严重 粉尘爆炸时发生二次爆炸的可能性较大 粉尘易发生不完全燃烧 因而在产物气体中含有大量一氧化碳 造成人中毒身亡 粉尘爆炸时因粒子一面燃烧一面飞散 易使人体受到灼伤 综上所述 与可燃混合气体爆炸相比 引起粉尘爆炸的条件相对苛刻一些 但一旦发生粉尘爆炸 则后果往往较为严重 25 第三节防火防爆基本原理与措施一 基本原理与思路引发火灾的条件是 具有一定数量的 可燃物 氧化剂和点火能源同时存在 相互作用 引发爆炸的条件是 爆炸品 内含还原剂及氧化剂 或者是可燃物与空气的混合物与引爆能源同时存在 相互作用 如果我们采取措施避免或者消除上述条件 之一 就可以防止火灾或爆炸事故的发生 这就是防火防爆的基本原理 26 在制定防火防爆措施时 可以从下面四个方面来考虑 1 预防性措施 这是最理想 最重要的措施 也是本章讲述的重点 2 限制性措施 这是指在一旦发生火灾爆炸事故时 事先采取的 能够起到限制其蔓延 扩大作用的措施 这些措施是在投用前已经具备的 3 消防措施 按照法规或规范的要求 采取消防措施 一旦火灾初起 就能够将其扑灭 避免发展成大的火灾 4 疏散性措施 预先设置安全出口及安全通道 使得一旦发生火灾爆炸事故时 能够迅速将人员或者重要物资撤离危险区域 以减少损失 27 二 预防火灾爆炸事故 以下简称 火爆灾害 的基本措施 一 消除导致火爆灾害的物质条件1 尽量不使用或少使用可燃物 追求 本质安全 28 2 生产设备及系统尽量密闭化 严防泄漏常见引起泄漏的原因有 因材料强度不够引起破坏而发生泄漏因外界负荷造成破坏引起泄漏因内压升高引起破坏导致泄漏焊缝开裂或者连接密封部位不严引起的泄漏人误操作造成泄漏为了防止可燃物的泄漏 就要针对以上原因采取措施 加强管理 29 3 采取通风除尘措施4 在可能发生火爆灾害危险的场所设置可燃气 蒸汽 粉尘 浓度检测报警仪器5 惰性气体保护6 对燃爆危险品的使用 储存 运输等都要根据其特性采取有针对性的防范措施 30 二 消除或者控制点火源常见的点火源可以分为四大类 见表 表常见点火源分类 31 下面择要阐述消除或者控制各类点火源的措施 1 防止撞击 摩擦产生火花2 防止高温表面引起着火3防止各种电火源引起火灾爆炸事故 见 电气安全 部分 4 防止维修 焊割 用火引发的火灾5 防止其它明火引发火灾 烟头 32 第四节防火防爆安全装置 设备 一 阻火装置阻火装置又称为火焰隔断装置 其主要作用是防止外部火焰窜入存有燃爆物料窜入系统 设备 容器及管道内 或者阻止火焰在系统 设备 容器及管道之间蔓延 33 1 安全液封安全液封阻火的基本原理是 由于液封中装有不燃液 无论在液封两侧的哪一侧着火 火焰蔓延到液封就会熄灭 从而阻止火势蔓延 34 2 水封井水封井是安全液封的一种 一般设置在喊有可燃气 蒸汽 或者油污的排污管道上 以防燃烧爆炸沿排污管道蔓延 35 3 阻火器阻火器的阻火层主要由拥有许多能够通过气体的 均匀或不均匀的细小通道或孔隙的固体不燃材料构成 阻火器的阻火原理是根据当燃烧开始后 在没有外界能量作用的情况下 火焰在管道中的传播速度是随着管径减小而降低的 当管径小到某个临界值时 火焰就不能传播 也就是熄灭 36 阻火器有金属网型阻火器 砾石阻火器 波纹金属片阻火器及平行板型阻火器等形式 37 4 单向阀单向阀又称止逆阀 止回阀 它的作用时仅允许流体 气体或液体 向一个方向流动 若有逆流时即自动关闭 可以防止高压窜入低压引起设备 容器 管道的破裂 单向阀在生产工艺中有很多用途 阻火只是用途之一 5 阻火闸门阻火闸门是为了阻止火焰沿通风管道或生产管道蔓延而设置的阻火装置 38 二 火星熄灭器由烟道或车辆尾气排放管飞出的火星也可能引起火灾 因此 通常在可能产生火星设备的排放系统 如加热炉的烟道 汽车 拖拉机的尾气排放管上等 要安装火星熄灭器 又称防火帽 用以防止飞出的火星引燃可燃物料 39 三 防爆泄压装置防爆泄压装置包括安全阀 防爆片 防爆门和放空管等 生产系统内一旦发生爆炸或压力骤增时 可以通过这些设施将超高压力释放出去 以减少巨大压力对设备 系统的破坏或者减少事故损失 安全阀爆破片 又称防爆膜 防爆片 防爆帽 爆破帽 防爆门 窗 防爆球阀 位于炉膛底部 40 最后要强调一点 各种安全装置在运行一定期限后 要进行检验 维护 修理 使之经常保持良好状态 这样才能保证发挥它们的作用 41 第五节防火防爆检测报警仪表一 火灾探测器火灾探测器是火灾自动报警系统的重要组成部分 火灾探测器的类型较多 如感烟探测器 感温探测器 感光探测器 可燃气体探测器 复合式探测器等 42 二 可燃气监测报警器可燃气监测报警器用于测量空气中各种可燃气 蒸汽 在爆炸下限以下的浓度 当可燃气浓度超过报警浓度 一般是爆炸下限浓度的20 25 时 报警器即会报警 告知人们尽快